KR20190082109A - 태양 전지의 다결정 실리콘 피처를 위한 전도성 접촉자 - Google Patents

태양 전지의 다결정 실리콘 피처를 위한 전도성 접촉자 Download PDF

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Abstract

본원에서는 태양 전지의 다결정 실리콘 피처를 위한 전도성 접촉자 제조 방법 및 그에 따른 태양 전지를 기술한다. 일례에서, 태양 전지 제조 방법은 다결정 실리콘 피처를 갖는 기판을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 다결정 실리콘 피처 상에 직접 전도성 페이스트를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 약 700℃ 초과의 온도에서 전도성 페이스트를 소성하여 다결정 실리콘 피처를 위한 전도성 접촉자를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 전도성 페이스트를 소성한 후, 다결정 실리콘 피처 및 전도성 접촉자 상에 반사 방지 코팅(ARC) 층을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 ARC 층을 관통하는 개구부 내에 전도성 구조물을 형성하고 전도성 접촉자와 전기적으로 접속시키는 단계를 포함한다.

Description

태양 전지의 다결정 실리콘 피처를 위한 전도성 접촉자 {CONDUCTIVE CONTACTS FOR POLYCRYSTALLINE SILICON FEATURES OF SOLAR CELLS}
본 발명의 실시 예들은 재생가능 에너지의 분야에 속하며, 특히 태양 전지의 다결정 실리콘 피처를 위한 전도성 접촉자 제조 방법 및 그에 따른 태양 전지를 포함한다.
통상 태양 전지로서 알려진 광전지(photovoltaic cell)는 태양 복사선을 전기 에너지로 직접 변환하는 주지의 장치이다. 일반적으로, 태양 전지는 기판의 표면 부근에 p-n 접합을 형성하기 위해 반도체 처리 기술을 사용하여 반도체 웨이퍼 또는 기판 상에 제조된다. 기판의 표면에 충돌하고 기판 내로 진입하는 태양 방사선은 기판의 대부분에서 전자 및 정공 쌍을 생성한다. 전자 및 정공 쌍은 기판 내의 p-도핑된 영역 및 n-도핑된 영역으로 이동함으로써 도핑된 영역들 사이에 전압차를 생성한다. 도핑된 영역들은 태양 전지 상의 전도성 영역들에 연결되어, 셀로부터의 전류를 셀에 결합된 외부 회로로 보낸다.
도 1A-1B는 태양 전지 제조에서의 다양한 작업의 단면도.
도 2A-2D는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지의 제조에서의 다양한 작업의 단면도 및 평면도.
도 3A-3F는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지 제조에서의 다양한 작업의 단면도.
도 4A는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배면 접점 태양 전지(back contact solar cell)의 일부분의 단면도.
도 4B는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다른 배면 접점 태양 전지의 일부분의 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다른 배면 접점 태양 전지의 일부분의 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지를 제조하는 방법에서의 다양한 작업을 나타내는 흐름도.
하기의 상세한 설명은 사실상 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명 요지 또는 본 출원의 실시 예들 및 이러한 실시 예들의 용도를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본원에 사용되는 바와 같이, 단어 "예시적인"은 "예, 사례, 또는 실례로서 역할하는 것"을 의미한다. 본원에서 예시로서 기술된 임의의 실시 예가 반드시 다른 작업 예들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석될 필요는 없다. 또한 전술한 기술분야, 배경기술, 발명의 내용 또는 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 제시되는 임의의 명시적 또는 묵시적 이론에 구속되고자 하는 것은 아니다.
본 명세서는 "하나의 실시 예" 또는 "일 실시 예"에 대한 언급을 포함한다. "하나의 실시 예에서" 또는 "일 실 시예에서"라는 어구의 등장은 반드시 동일한 실시 예를 지칭하는 것은 아니다. 특정 특징, 구조, 또는 특성은 본 발명과 일치하는 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
용어. 하기의 단락들은 본 개시내용(첨부된 청구범위를 포함)에서 발견되는 용어들에 대한 정의 및/또는 관계를 제공한다:
"포함하는". 이 용어는 개방형(open-ended)이다. 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 이 용어는 추가적인 구조물 또는 단계를 배제하지 않는다.
"~하도록 구성된". 다양한 유닛 또는 구성요소가 작업 또는 작업들을 수행 "하도록 구성된" 것으로 기술되거나 청구될 수 있다. 이러한 맥락에서, "~하도록 구성된"은 유닛/구성요소가 작동 중에 이들 작업 또는 작업들을 수행하는 구조물을 포함한다는 것을 나타냄으로써 구조물을 함축하는 데 사용된다. 이와 같이, 유닛/구성요소는 명시된 유닛/구성요소가 현재 작동하지 않을 때에도(예를 들어, 온(on)/활성(active) 상태가 아닐 때에도) 작업을 수행하도록 구성되었다고 할 수 있다. 유닛/회로/구성요소가 하나 이상의 작업을 수행 "하도록 구성된" 것임을 언급하는 것은 그 유닛/구성요소에 대해 명시적으로 35 U.S.C §112의 6번째 단락을 적용하지 않으려는 의도이다.
본원에 사용되는 "제1", "제2" 등, 이러한 용어는 이러한 용어가 선행하는 명사에 대한 라벨로서 사용되며, 임의적인 유형의 순서화(예: 공간적, 시간적, 논리적 등)를 암시하지 않는다. 예를 들어, "제1" 태양 전지에 대한 언급은 반드시 이러한 태양 전지가 순서에 있어서 첫 번째 태양 전지임을 암시하지는 않으며; 대신에 용어 "제1"은 이러한 태양 전지를 다른 태양 전지(예: "제2" 태양 전지)로부터 구별하는 데 사용된다.
"결합된" - 하기의 설명은 함께 "결합되는" 요소들 또는 노드들 또는 특징부들을 언급한다. 본원에 사용되는 바와 같이, 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, "결합된"은 기계적일 필요는 없지만 하나의 요소/노드/특징부가 다른 요소/노드/특징부에 직접 또는 간접적으로 결합(또는 그와 직접 또는 간접적으로 연통)된 것을 의미한다.
또한 특정 용어가 단지 참조의 목적으로 하기 설명에 사용될 수 있으므로 제한적인 것으로 의도된 것은 아니다. 예를 들어, "상부", "하부", "위", 및 "아래"와 같은 용어는 참조되는 도면에서의 방향을 나타낸다. "전면", "배면", "후면", "측면", "외측", 및 "내측"과 같은 용어는 일관되긴 하지만 임의적인 기준틀 내에서 구성요소의 일부의 방향 및/또는 위치를 기술하며, 그 기준틀은 논의 중인 구성요소를 기술하는 본문 및 관련 도면을 참조하여 명확해진다. 이러한 용어는 위에서 구체적으로 언급된 단어, 이의 파생어 및 유사한 의미의 단어를 포함할 수 있다.
"억제하다" - 본원에 사용되는 바와 같이, 억제하다는 효과를 감소 또는 최소화시키는 것을 기술하는 데 사용된다. 구성요소 또는 특징부가 작용, 동작 또는 조건을 억제하는 것으로 기술되는 경우, 이는 결과 또는 결과물 또는 미래의 상태를 완전히 예방할 수 있다. 또한 "억제"는, 그렇지 않을 경우 발생할 수도 있는 결과물, 성능 및/또는 효과의 감소 또는 완화를 의미할 수도 있다. 따라서 구성요소, 요소 또는 특징부가 결과 또는 상태를 억제하는 것으로 언급되는 경우, 이는 결과 또는 상태를 완전히 예방하거나 제거할 필요는 없다.
효율은 태양 전지의 발전 능력에 직접 관련되므로 태양 전지의 중요한 특성이다. 마찬가지로, 태양 전지 생산 효율은 이러한 태양 전지의 비용 효율성과 직접적으로 관련이 있다. 따라서 태양 전지의 효율을 증가시키는 기술 또는 태양 전지의 제조 효율을 증가시키는 기술이 일반적으로 바람직하다. 본원의 일부 실시 예는 태양 전지 구조물을 제조하기 위한 신규 공정을 제공함으로써 태양 전지 제조 효율을 증가시킨다. 본원의 일부 실시 예들은 신규 태양 전지 구조물을 제공함으로써 태양 전지 효율을 증가시킨다.
본원에서는 태양 전지의 다결정 실리콘 피처를 위한 전도성 접촉자 제조 방법 및 그에 따른 태양 전지를 기술한다. 하기 설명에서, 본 발명의 실시 예들의 완전한 이해를 제공하기 위해, 다수의 특정 세부사항, 예컨대 특정 페이스트 조성물 및 공정 흐름 작업이 제시된다. 본 발명의 실시 예들이 이러한 특정 세부사항 없이 실시될 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 다른 경우에, 리소그래피(lithography) 및 패턴화 기술과 같은 주지의 제조 기술은 본원의 실시 예들을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 기술되지 않는다. 또한 도면에 도시된 다양한 실시 예는 예시적인 표현이며 반드시 일정한 축척으로 작성된 것은 아닌 것으로 이해해야 한다.
태양 전지를 제조하는 방법이 본원에 개시된다. 하나의 실시 예에서, 태양 전지 제조 방법은 다결정 실리콘 피처를 갖는 기판을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 다결정 실리콘 피처 상에 직접 전도성 페이스트를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 약 700℃ 초과의 온도에서 전도성 페이스트를 소성하여 다결정 실리콘 피처를 위한 전도성 접촉자를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 전도성 페이스트를 소성한 후, 다결정 실리콘 피처 및 전도성 접촉자 상에 반사 방지 코팅(ARC) 층을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 ARC 층을 관통하는 개구부 내에 전도성 구조물을 형성하고 전도성 접촉자와 전기적으로 접촉시키는 단계를 포함한다.
또한 본원에는 태양 전지가 개시된다. 일 실시예에서, 태양 전지는 제1 및 제2 대향 수광 표면을 갖는 기판을 포함한다. 제1 및 제2 수광 표면 상에 터널 유전체 층이 배치된다. N형 다결정 실리콘 층은 제1 수광 표면 상의 터널 유전체 층의 일부분 상에 있다. P형 다결정 실리콘 층은 제2 수광 표면 상의 터널 유전체 층의 일부분 상에 있다. 반사 방지 코팅(ARC) 층은 N형 다결정 실리콘 층 및 P형 다결정 실리콘 층 상에 있다. 전도성 접촉 구조물들의 제1 세트는 N형 다결정 실리콘 층에 전기적으로 결합된다. 전도성 접촉 구조물들의 제1 세트 각각은 N형 다결정 실리콘 층 상의 전도성 접촉자 상의 전도성 구조물, N형 다결정 실리콘 층 상의 ARC 층 일부분의 개구부 내의 전도성 구조물, 그리고 개구부 내 및 N형 다결정 실리콘 층과 N형 다결정 실리콘 층 상의 ARC 층의 일부분 사이의 전도성 구조물과 N형 다결정 실리콘 층 사이의 전도성 접촉자를 포함한다. 전도성 접촉 구조물들의 제2 세트는 P형 다결정 실리콘 층에 전기적으로 결합된다. 전도성 접촉 구조물들의 제2 세트 각각은 P형 다결정 실리콘 층 상의 전도성 접촉자 상의 전도성 구조물, P형 다결정 실리콘 층 상의 ARC 층 일부분의 개구부 내의 전도성 구조물, 그리고 개구부 내 및 P형 다결정 실리콘 층과 P형 다결정 실리콘 층 상의 ARC 층의 일부분 사이의 전도성 구조물과 P형 다결정 실리콘 층 사이의 전도성 접촉자를 포함한다.
다른 실시 예에서, 태양 전지는 수광 표면 및 배면 표면을 갖는 기판을 포함한다. 상기 기판의 배면 표면 일부분 내 또는 위에 있는 복수의 교번하는 N형 및 P형 실리콘 이미터 영역들. 반사 방지 코팅(ARC) 층은 복수의 교번하는 N형 및 P형 실리콘 이미터 영역들 위에 있다. 복수의 전도성 접촉 구조물은 복수의 교번하는 N형 및 P형 실리콘 이미터 영역들, 교번하는 N형 및 P형 실리콘 이미터 영역들 중 대응하는 영역 상의 전도성 접촉자 상의 전도성 구조물을 포함하는 복수의 전도성 접촉 구조물 각각, ARC 층의 개구부 내에서 ARC 층 위로 연장되는 전도성 구조물, 그리고 개구부 내의 전도성 구조물 아래에서 ARC 층의 일부분 아래로 연장되는 전도성 접촉자에 전기적으로 결합된다.
다른 실시 예에서, 태양 전지는 수광 표면 및 배면 표면을 갖는 기판을 포함한다. 제1 전도성 유형의 제1 다결정 실리콘 이미터 영역은 기판의 배면 표면의 일부분 상의 제1 박막 유전체 층 상에 있다. 제2 다결정 실리콘 이미터 영역은 기판 배면의 트렌치 내 제2 박막 유전체 층 상에 제2, 상이한 전도성 유형의 영역이고, 여기에서 제2 다결정 실리콘 이미터 영역의 일부분은 제1 다결정 실리콘 이미터 영역의 일부분과 중첩된다. 제1 다결정 실리콘 이미터 영역과 제2 다결정 실리콘 이미터 영역 위에 반사 방지 코팅(ARC) 층이 배치된다. 전도성 접촉 구조물들은 제1 다결정 실리콘 이미터 영역과 제2 다결정 실리콘 이미터 영역에 전기적으로 결합된다. 전도성 접촉 구조물들 각각은 제1 다결정 실리콘 이미터 영역 및 제2 다결정 실리콘 이미터 영역 중 대응하는 영역의 전도성 접촉자 상에 전도성 구조물을 포함한다. 전도성 구조물은 ARC 층의 개구부에 있으며 ARC 층 위로 연장하고, 전도성 접촉자는 개구부의 전도성 구조물 아래에 있으며 ARC 층의 일부분 아래로 연장한다.
본원에 기술된 하나 이상의 실시 예는 다결정 실리콘 접촉 태양 전지용 금속 페이스트의 고온 소성에 관한 것이다. 부연하면, 은(Ag) 페이스트는 태양 전지 제조 산업에서 널리 사용되는 종래의 태양 전지에 사용되어 왔다. 그러나 이러한 페이스트의 고온 소성은 효율 증가가 제한될 수 있는 정도로 해당 소성을 거치는 다결정 실리콘 기반 이미터 영역의 매우 높은 표면 재결합을 초래할 수 있다. 다결정 실리콘 기반 이미터 영역의 낮은 표면 재결합을 유지하면서 높은 소성 온도를 사용할 수 있게 하는 제조 방식을 개발하는 것이 바람직할 수 있다.
일 실시 예에서, 새로운 태양 전지 아키텍처는 (1) 다결정 실리콘 층의 증착, (2) 다결정 실리콘 층으로의 도펀트 확산, (3) 다결정 실리콘 층 상의 Ag 페이스트(또는 Cu 페이스트나 수지 또는 Al 페이스트나 수지)의 인쇄, (4) 페이스트를 예를 들면 약 700℃의 온도에서 소성하는 단계, (5) 소성된 페이스트 및 다결정 실리콘 상에 실리콘 질화물(SiN) 층이나 비정질 실리콘(a-Si) 층 또는 실리콘 질화물 및 실리콘 이산화물 다층 스택과 같은 반사 방지 코팅(ARC) 층을 증착하는 단계 및 (6) 약 400℃ 온도에서 안정화를 위한 어닐링 단계를 포함하는 공정 순서에 기초하여 고온 소성을 허용할 수 있다. 일 실시 예에서, 생성된 태양 전지 아키텍처는 ARC 층 아래에 금속 선을 제공한다. 이 공정을 통해 ARC 층 증착 공정 후에 비교적 낮은 온도의 어닐링에서 안정화가 수행되기 때문에 생성된 다결정 실리콘 접촉자의 낮은 J0를 유지하면서 Ag 페이스트의 고온 소성이 가능하다. 일 실시 예에서, 셀간 접속을 위해 SiN 부식액 또는 레이저 용접과 같은 용접 기술을 적용함으로써 패드만이 노광된다. 예를 들어, 이러한 방식은 리본 연결, 초음파 용접, 전면 접촉자의 납땜 또는 스마트 와이어, IBC(Interdigitated Back Contact) 공정에서나 IBC의 내부 버스 바를 위한 패드 연결에 대해 구현될 수 있다. 따라서 본원에서 설명한 방식은 전면 접촉 태양 전지 제조 또는 후면 접촉 태양 전지 제조를 위해 구현 될 수 있다.
자세히 부연하면, 도 1A-1B는 태양 전지 제조에서의 다양한 작업의 단면도를 예시한다.
도 1A를 참조하면, 실리콘 기판 등 기판(100)은 그 위에 제1 실리콘 이산화물 층(102)이 있는 제1 면 및 그 위에 제2 실리콘 이산화물 층 (104)이 있는 제2 면을 갖는다. N형 다결정 실리콘 층과 같은 제1 다결정 실리콘 층(106)은 제1 실리콘 이산화물 층(102) 상에 있다. P형 다결정 실리콘 층과 같은 제2 다결정 실리콘 층(108)은 제2 실리콘 이산화물 층(104) 상에 있다. 실리콘 질화물 층 또는 비정질 실리콘 층과 같은 제1 반사 방지 코팅(ARC) 층(110)은 제1 다결정 실리콘 층(106) 상에 있다. 실리콘 질화물 층 또는 비정질 실리콘 층과 같은 제2 반사 방지 코팅(ARC) 층(112)은 제2 다결정 실리콘 층(108) 상에 있다.
다시 도 1A를 참조하면,은 기반 전도성 페이스트와 같은 전도성 페이스트의 제1 영역(114)이 제1 ARC 층(110) 상에 있다. 은 기반 전도성 페이스트와 같은 전도성 페이스트의 제2 영역(116)이 제1 ARC 층(112) 상에 있다. 일 실시 예에서, 전도성 페이스트는 은(Ag) 분말 및 용제 또는 수지를 포함한다. 그러한 일 실시 예에서, 전도성 페이스트는 유리 프릿을 추가로 포함한다. 다른 실시 예에서, 전도성 페이스트는 유리 프릿을 포함하지 않는다.
도 1B를 참조하면, 도 1A의 구조물은 소성 공정 또는 페이스트 소성 공정 단계를 따른다. 소성 공정은 각기 해당되는 제1 ARC 층(110) 및 제2 ARC 층(112)을 통해 전도성 페이스트의 제1 영역(114) 및 제2 영역 (116)의 전도성 부분들을 구동한다. 결과적으로, 전도성 접촉자들(118 및 120)은 제1 다결정 실리콘 층(106) 및 제2 다결정 실리콘 층(108)에 각각 만들어진다. 그러나 소성 공정은 이미 제1 및 제2 ARC 층들(110 및 112)이 제자리에서 성능을 수행하기 때문에 제1 실리콘 층(106) 및 제2 실리콘 층(108)의 안정화는 700℃ 이상의 비교적 고온 소성에서 손상될 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 전면 접촉 태양 전지를 제조하도록 구현될 수 있다. 예시적인 공정 흐름도에서, 도 1A-1B의 공정 흐름도와 대조적으로 도 2A-2D는 본원의 일 실시 예에 따른, 태양 전지 제조에서의 다양한 작업의 단면도 및 평면도를 도시한다.
도 2A를 참조하면, 실리콘 기판 등 기판(200)은 그 위에 제1 실리콘 산화물 또는 실리콘 이산화물 층(202)이 있는 제1 면 및 그 위에 제2 실리콘 산화물 또는 실리콘 이산화물 층 (204)이 있는 제2 면을 갖는다. N형 다결정 실리콘 층과 같은 제1 다결정 실리콘 층(206)은 제1 실리콘 산화물 또는 실리콘 이산화물 층(202) 상에 있다. P형 다결정 실리콘 층과 같은 제2 다결정 실리콘 층(208)은 제2 실리콘 산화물 또는 실리콘 이산화물 층(204) 상에 있다.
다시 도 2A를 참조하면,은 기반 전도성 페이스트와 같은 전도성 페이스트의 제1 영역(214)은 제1 다결정 실리콘 층(206) 상에 형성된다. 은 기반 전도성 페이스트와 같은 전도성 페이스트의 제2 영역(216)은 제2 다결정 실리콘 층(208) 상에 있다. 일 실시 예에서, 전도성 페이스트는 은(Ag) 분말 및 용제 또는 수지를 포함한다. 그러한 일 실시 예에서, 전도성 페이스트는 유리 프릿을 추가로 포함한다. 다른 실시 예에서, 전도성 페이스트는 유리 프릿을 포함하지 않는다.
도 2B를 참조하면, 도 2A의 구조물은 소성 공정 또는 페이스트 소성 공정 단계를 따른다. 일 실시 예에서, 소성 공정은 700℃ 이상, 예를 들면 700℃ 내지 800℃ 사이의 온도에서 수행된다. 소성 공정은 각기 해당되는 제1 다결정 실리콘 층(206) 및 제2 다결정 실리콘 층(208)으로 전도성 페이스트의 제1 영역(214) 및 제2 영역 (216)의 전도성 부분들을 구동한다. 결과적으로, 전도성 접촉자들(218 및 220)은 제1 다결정 실리콘 층(206) 및 제2 다결정 실리콘 층(208)에 각각 만들어진다.
도 2C를 참조하면, 실리콘 질화물 층 또는 비정질 실리콘 층과 같은 제1 반사 방지 코팅(ARC) 층(210)은 제1 다결정 실리콘 층(206) 및 전도성 접촉자(218)상에 형성된다. 실리콘 질화물 층 또는 비정질 실리콘 층과 같은 ARC 층(212)은 제2 다결정 실리콘 층(208) 및 전도성 접촉자(220) 상에 있다. 일 실시 예에서, 약 400℃의 온도에서 수행되는 어닐링 공정과 같은 어닐링 공정은 제1 및 제2 ARC 층들(210 및 212)을 형성한 후에 수행된다. 일 실시 예에서, 소성 공정이 이미 수행 되었기 때문에 상대적으로 낮은 온도의 어닐링 공정은 최종 어닐링 단계를 위해 충분하고, 제1 및 제2 다결정 실리콘 층들(206 및 208)의 양호한 안정화를 감소시킬 정도의 고온은 아니다.
도 2D를 참조하면, 전도성 접촉자(218) 및 전도성 접촉자(220)에 접속하기 위해 제1 및 제2 ARC 층들(210 및 212)에 개구부가 형성될 수 있다. 포일, 전기 도금 영역 또는 리본과 같은 전도성 구조물들(222 또는 224)은 개구부를 통해 각기 해당되는 전도성 접촉자(218) 및 전도성 접촉자(220)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 개구부는 전도성 접촉자(218) 또는 전도성 접촉자(220)의 전체를 노출시키지 않는다. 이와 같이, y 방향의 전도성 접촉자(218) 또는 전도성 접촉자(220)의 부분들은 개구부에 의해 노출되지 않고 대신에 제1 다결정 실리콘 층(206) 또는 제2 다결정 실리콘 층 (208) 사이에서, 그리고 각기 대응하는 ARC 층들 (210 또는 212)에 의해 노출된다.
도 2A-2D를 다시 참조하면, 태양 전지는 제1 및 제2 대향 수광 표면을 갖는 기판을 포함한다. 터널 유전체 층(202/204)은 제1 및 제2 수광 표면 상에 있다. N형 다결정 실리콘 층(206)은 제1 수광 표면 상의 터널 유전체 층의 일부분(202) 상에 있다. P형 다결정 실리콘 층(208)은 제2 수광 표면 상의 터널 유전체 층의 일부분(204) 상에 있다. 반사 방지 코팅(ARC) 층(210/212)은 N형 다결정 실리콘 층 및 P형 다결정 실리콘 층 상에 있다.
도 2D를 다시 참조하면, 전도성 접촉 구조물들(218/222)의 제1 세트는 N형 다결정 실리콘 층(206)에 전기적으로 결합된다. 전도성 접촉 구조물들(218/222)의 제1 세트 각각은 N형 다결정 실리콘 층(206) 상의 전도성 접촉자(218) 상에 전도성 구조물(222)을 포함한다. 전도성 구조물(222)은 N형 다결정 실리콘 층(206) 상의 ARC 층 일부분(210)의 개구부에 있다. 전도성 접촉자(218)는 개구부 내의 N형 다결정 실리콘 층(206)과 전도성 구조물(222) 사이에 있고, N형 다결정 실리콘 층(206)과 N형 다결정 실리콘 층(206) 상의 ARC 층 일부분(210) 사이에 있다.
전도성 접촉 구조물들(220/224)의 제2 세트는 P형 다결정 실리콘 층(208)에 전기적으로 결합된다. 전도성 접촉 구조물들(220/224)의 제1 세트 각각은 P형 다결정 실리콘 층(208) 상의 전도성 접촉자(220) 상에 전도성 구조물(224)을 포함한다. 전도성 구조물(224)은 P형 다결정 실리콘 층(208) 상의 ARC 층 일부분(212)의 개구부에 있다. 전도성 접촉자(220)는 개구부 내의 P형 다결정 실리콘 층(208)과 전도성 구조물(224) 사이에 있고, P형 다결정 실리콘 층(208)과 P형 다결정 실리콘 층(208) 상의 ARC 층 일부분(212) 사이에 있다.
일 실시 예에서, 제1 및 제2 수광 표면들 중 하나 또는 둘 모두는 하기 도 3A-3F와 관련하여 보다 상세히 설명된 바와 같이 텍스처화된다. 일 실시 예에서, 전도성 접촉 구조물들(218/222)의 제 1 세트의 각각의 전도성 접촉자(218)는 은(Ag)을 포함하고, 전도성 접촉 구조물들(220/224)의 제2 세트의 각각의 전도성 접촉자(220)는 은(Ag)을 포함한다. 일 실시 예에서, ARC 층들(210/212)은 실리콘 질화물 또는 비정질 실리콘을 포함한다. 일 실시예에서, 기판(200)은 단결정 실리콘 기판이고, 터널 유전체 층은 실리콘 산화물 층이다.
전면 접촉 공정은 양면이 텍스처화된 웨이퍼의 형성을 수반할 수 있다. 예시적 공정 흐름도에서, 도 3A-3F는 본원의 일 실시 예에 따른 태양 전지 제조에서의 다양한 작업의 단면도를 예시한다.
도 3A를 참조하면, 태양 전지 제조 방법은 기판(300)을 제공하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 기판(300)은 N형 단결정 실리콘 기판이다. 일 실시예에서, 기판(300)은 제1 수광 표면(302) 및 제2 수광 표면(304)을 갖는다.
도 3B를 참조하면, 수광 표면(302 및 304) 중 하나 또는 둘 모두는 제1 텍스처화된 수광 표면(306) 및 제2 텍스처화된 수광 표면(308)을 제공하기 위해 각각 텍스처화 되며, 이는 도 2에서 둘 모두가 텍스처화되는 것으로 도시된다. 일 실시예에서, 수산화물계 습식 에칭제는 기판(300)의 수광 표면(302 및 304)을 텍스처화하는 데 채용된다.
도 3C를 참조하면, 터널 유전체 층(310)은 제1 텍스처화된 수광 표면(306) 및 제2 텍스처화된 수광 표면(308) 상에 형성된다. 일 실시예에서, 터널 유전체 층(310)은 예를 들면 제1 텍스처화된 수광 표면(306) 및 제2 텍스처화된 수광 표면(308)의 실리콘의 습식 화학 산화로부터 형성된 것과 같은 습식 화학 실리콘 산화물 층이다. 다른 실시예에서, 터널 유전체 층(310)은 예를 들면 제1 텍스처화된 수광 표면(306) 및 제2 텍스처화된 수광 표면(308) 상의 화학 증착으로부터 형성된 실리콘 산화물 층과 같은 증착된 실리콘 산화물 층이다. 다른 실시예에서, 터널 유전체 층(310)은 예를 들면 제1 텍스처화된 수광 표면(306) 및 제2 텍스처화된 수광 표면(308)의 실리콘의 열 산화로부터 형성된 열 실리콘 산화물 층과 같은 열 실리콘 산화물 층이다. 다른 실시예에서, 터널 유전체 층은 질소 도핑된 SiO2 층, 또는 질화 규소 층과 같은 다른 유전체 재료이다.
도 3D를 참고하면, 제1 전도형의 제1 다결정 실리콘 층(312)은 제1 텍스처화된 수광 표면(306) 상에 형성된 터널 유전체 층(310)의 일부분 상에 형성된다. 제2 전도형의 제2 다결정 실리콘 층(314)은 제2 텍스처화된 수광 표면(308) 상에 형성된 터널 유전체 층(310)의 일부분 상에 형성된다. 일 실시예에서, 제1 다결정 규소 층(312)은 N형 다결정 규소 층이고, 제2 다결정 규소 층(314)은 P형 다결정 규소 층이다. 일 실시 예에서, 제 1 다결정 실리콘 층(112) 및 제2 다결정 실리콘 층(314)은 N형(예: 비소 또는 인 원자와 함께) 또는 P형(붕소 원자)으로서 후속적으로 도핑되는 비도핑된 다결정 실리콘 층으로서 화학적 증착에 의해 형성된다.
도 3E를 참조하면, 은 기반 페이스트와 같은 전도성 페이스트의 영역들은 제1 다결정 실리콘 층(312) 및 제2 다결정 실리콘 층(314) 상에 형성된다. 일 실시 예에서, 전도성 페이스트는 은(Ag) 분말 및 용제 또는 수지를 포함한다. 그러한 일 실시 예에서, 전도성 페이스트는 유리 프릿을 추가로 포함한다. 다른 실시 예에서, 전도성 페이스트는 유리 프릿을 포함하지 않는다. 그런 다음, 상기 구조는 소성 공정 또는 페이스트 소성 공정 단계를 따른다. 일 실시 예에서, 소성 공정은 700℃ 이상, 예를 들면 700℃ 내지 800℃ 사이의 온도에서 수행된다. 소성 공정은 각기 해당되는 제1 다결정 실리콘 층(312) 및 제2 다결정 실리콘 층(314)으로 전도성 페이스트의 영역들의 전도성 부분들을 구동한다. 결과적으로, 전도성 접촉자들(320)은 제1 다결정 실리콘 층(312) 및 제2 다결정 실리콘 층(314)에 각각 만들어진다.
도 3F를 참조하면, 실리콘 질화물 층 또는 비정질 실리콘 층과 같은 반사 방지 코팅(ARC) 층(322)은 제1(312) 및 제2(314) 다결정 실리콘 층 및 전도성 접촉자(320)상에 형성된다. 일 실시 예에서, 약 400℃의 온도에서 수행되는 어닐링 공정과 같은 어닐링 공정은 ARC 층(322)이 형성된 후에 수행된다. 일 실시 예에서, 소성 공정이 이미 수행 되었기 때문에 상대적으로 낮은 온도의 어닐링 공정은 최종 어닐링 단계를 위해 충분하고, 제1 및 제2 다결정 실리콘 층들(312 및 314)의 양호한 안정화를 감소시킬 정도의 고온은 아니다. 후속 공정은 ARC 층(322)에 개구부를 형성하여 전도성 접촉자(320)의 부분들을 노출시켜 전도성 접촉자(320)에 전기적으로 접속시키는 단계를 포함할 수 있다. 생성된 구조는 태양 모듈에 포함될 수 있는 완성됐거나 거의 완성된 태양 전지로서 확인할 수 있다.
다른 특징으로, 제1 예시적 배면 접점 태양 전지 아키텍처로서 도 4A는 본원의 일 실시 예에 따른 배면 접점 태양 전지 일부분의 단면도를 예시한다.
도 4A를 참조하면, 태양 전지(400)는 수광 표면(402) 및 수광 표면에 대향하는 배면 표면을 갖는 기판(401)을 포함한다. 복수의 교번하는 N형(410) 및 P형(412) 다결정 실리콘 이미터 영역들은 기판(401)의 배면 표면 일부분(416) 상의 유전체 층(414) 상에 있다. 일 실시예에서, 기판(401)은 단결정 실리콘 기판이다. 일 실시 예에서, 유전체 층(414)은 약 2나노미터 이하의 두께를 갖는 실리콘 산화물 또는 실리콘 이산화물 층이다.
도 4A를 다시 참조하면, 반사 방지 코팅(ARC) 층(424)은 복수의 교번하는 N형(410) 및 P형(412) 다결정 실리콘 이미터 영역들 위에 있다. 복수의 전도성 접촉 구조물들(420/449 및 422/449)은 각각 복수의 교번하는 N형(410) 및 P형(412) 다결정 실리콘 이미터 영역들에 전기적으로 결합된다. 복수의 전도성 접촉 구조물들(420/449 또는 422/449) 각각은 교번하는 N형(410) 및 P형(412) 다결정 실리콘 이미터 영역들 중 하나의 대응하는 영역 상의 전도성 접촉자(449)상의 전도성 구조물(420 또는 422)을 포함한다. 전도성 구조물(420/449 또는 422/449)는 ARC 층(424)의 개구부 내에 있고 ARC 층(424) 위로 연장된다. 전도성 접촉자(449)는 개구부 내의 전도성 구조물(420 또는 422) 아래에 있고 ARC 층(424)의 일부분 아래로(즉, y 방향을 따라 페이지 안팎으로) 연장된다.
도 4A를 다시 참조하면, 일 실시 예에서, 실리콘 산화물 또는 실리콘 이산화물 층과 같은 안정화 유전체 층(404)이 기판(401)의 수광면(402) 상에 있다. 비정질 실리콘 층과 같은 임의의 중간 물질 층(들)(406)이 안정화 유전체 층(404) 상에 있다. 실리콘 질화물 층과 같은 반사 방지 코팅(ARC) 층(408)은 도시된 바와 같이 임의의 중간 물질 층(들)(406) 상에 있거나 안정화 유전체 층(404) 상에있다. 일 실시 예에서, 트렌치들(418)은 교번하는 N형(410) 및 P형(412) 다결정 실리콘 이미터 영역들 사이에 있다. 그러한 하나의 실시 예에서, 트렌치들(418)은 도시된 바와 같이 텍스처화 된 표면을 갖는다.
제2 예시적 배면 접점 태양 전지 아키텍처로서 도 4B는 본원의 다른 실시 예에 따른 다른 배면 접점 태양 전지 일부분의 단면도를 예시한다.
도 4B를 참조하면, 태양 전지(430)는 수광 표면(432) 및 수광 표면(432)에 대향하는 배면 표면(460)을 갖는 기판(431)을 포함한다. 상기 기판(431)의 배면 표면(460) 내에는 복수의 교번하는 N형(450) 및 P형(452) 이미터 영역들이 있다.
도 4B를 다시 참조하면, 반사 방지 코팅(ARC) 층(474)은 복수의 교번하는 N형(450) 및 P형(452) 실리콘 이미터 영역들 위에 있다. 복수의 전도성 접촉 구조물들(470/499 및 472/499)은 각각 복수의 교번하는 N형(450) 및 P형(452) 실리콘 이미터 영역들에 전기적으로 결합된다. 복수의 전도성 접촉 구조물들(470/499 또는 472/499) 각각은 교번하는 N형(450) 및 P형(452) 실리콘 이미터 영역들 중 하나의 대응하는 영역 상의 전도성 접촉자(499)상의 전도성 구조물(470 또는 472)을 포함한다. 전도성 구조물(470/499 또는 472/499)는 ARC 층(474)의 개구부 내에 있고 ARC 층(474) 위로 연장된다. 전도성 접촉자(499)는 개구부 내의 전도성 구조물(470 또는 472) 아래에 있고 ARC 층(474)의 일부분 아래로(즉, y 방향을 따라 페이지 안팎으로) 연장된다.
도 4B를 다시 참조하면, 일 실시 예에서, 실리콘 산화물 또는 실리콘 이산화물 층과 같은 안정화 유전체 층(434)이 기판(431)의 수광면(432) 상에 있다. 비정질 실리콘 층과 같은 임의의 중간 물질 층(들)(436)이 안정화 유전체 층(434) 상에 있다. 실리콘 질화물 층과 같은 반사 방지 코팅(ARC) 층(438)은 도시된 바와 같이 임의의 중간 물질 층(들)(436) 상에 있거나 안정화 유전체 층(434) 상에있다.
하나 이상의 실시 예는 하이브리드 태양 전지에 관한 것이다. 부연하면, 하이브리드 또는 차별화된 아키텍처는 더 적은 공정 작업과 더 간단한 아키텍처를 약속하면서 높은 효율성을 제공한다. 특히, 본원에 기술된 하나 이상의 실시 예는 태양 전지의 P+ 및 N+ 폴리실리콘 이미터 영역들의 형성에 관한 것이며, 이 경우 P+ 및 N+ 폴리실리콘 이미터 영역들의 각기 해당되는 구조물들은 서로 상이하다. 생성된 구조물은 다른 태양 전지 아키텍처에 비해 관련된 항복 전압을 더 낮게 하고 전력 손실을 줄일 수 있다.
제3 예시적 배면 접점 태양 전지 아키텍처 및 하이브리드 아키텍처의 예시로서, 도 5는 본원의 다른 실시 예에 따른 다른 배면 접점 태양 전지 일부분의 단면도를 예시한다.
도 5를 참조하면, 태양 전지(500)는 배면 표면에 대향하는 수광 표면(504)을 갖는 기판(502)을 포함한다. 제1 전도성 유형의 제1 다결정 실리콘 이미터 영역(508)은 기판(502)의 배면 표면의 일부분(506) 상의 제1 박막 유전체 층(510) 상에 있다. 제2, 상이한 전도성 유형의 제2 다결정 실리콘 이미터 영역(512)은 기판(502)의 배면 표면의 트렌치(507) 내의 제2 박막 유전체 층(514) 상에 있다. 제2 다결정 실리콘 이미터 영역(512)의 일부분은 제1 다결정 실리콘 이미터 영역(508)의 일부분과 중첩된다.
도 5를 다시 참조하면, 반사 방지 코팅(ARC) 층(597)은 제1 다결정 실리콘 이미터 영역(508) 및 제2 다결정 실리콘 이미터 영역(512) 위에 있다. 전도성 접촉 구조물(518/599)은 제1 다결정 실리콘 이미터 영역(508)에 전기적으로 결합된다. 전도성 접촉 구조물(518/599)은 제1 다결정 실리콘 이미터 영역(508) 상의 전도성 접촉자(599) 상에 전도성 구조물(518)을 포함한다. 전도성 구조물(518)는 ARC 층(597)의 개구부 내에 있고 ARC 층(597) 위로 연장된다. 전도성 접촉자(599)는 개구부 내의 전도성 구조물(518) 아래에 있고 ARC 층(597)의 일부분 아래로(즉, y 방향을 따라 페이지 안팎으로) 연장된다. 일 실시예에서, 전도성 접촉 구조물(520)은 제2 다결정 실리콘 이미터 영역(512) 상에 있다. 도시되지는 않았지만, 전도성 접촉 구조물(520)의 일부는 ARC 층(597)의 개구부를 통해 연장되어 제 2 다결정 실리콘 이미터 영역(512) 상에 형성된 전도성 접촉자에 전기적 접속을 할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 일 실시예에서, 태양 전지(500)는 제1 다결정 실리콘 이미터 영역(508) 상의 절연 층(522)을 추가로 포함한다. 제1 전도성 구조물(518)은 절연체 층(522)의 적어도 일부분을 통과한다. 또한 제2 다결정 실리콘 이미터 영역(512)의 일부분은 절연 층(522)과 중첩되지만, 제1 전도성 접촉 구조물(518)로부터 떨어져 있다. 일 실시 예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 전도형의 추가적인 다결정 실리콘 층(524)이 절연 층(522) 상에 있고, 제1 전도성 구조물(518)은 다결정 실리콘 층(524)을 통과한다. 그러한 일 실시예에서, 추가적인 다결정 실리콘 층(524) 및 제2 다결정 실리콘 이미터 영역(512)은 블랭킷 침착되고 이어서 스크라이브 라인(526)들을 제공하도록 스크라이빙되는 동일한 층으로부터 형성된다.
일 실시예에서, 기판(502)은 단결정 실리콘 기판이다. 일 실시예에서, 제1 전도형이 P형이고, 제2 전도형은 N형이다. 다른 실시예에서, 제1 전도형이 N형이고, 제2 전도형은 P형이다. 일 실시 예에서, 제3 박막 유전체 층(516)은 제1 다결정 실리콘 이미터 영역(508)과 제2 다결정 실리콘 이미터 영역(512) 사이에 측 방향으로 직접 배치된다.
도 5를 다시 참조하면, 일 실시 예에서, 트렌치(507)는 텍스처화된 표면(528)을 갖는다. 그러한 일 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 다결정 실리콘 이미터 영역(512) 및 제2 박막 유전체 층(514)은 텍스처화된 표면을 따른다. 다른 실시 예들에서, 트렌치(507)는 텍스처화되지 않는다. 일 실시 예에서, 태양 전지(500)는 기판(502)의 수광 표면(504) 상의 제4 박막 유전체 층(530)을 추가로 포함한다. 제4 박막 유전체 층(532) 상에 N형 다결정 실리콘 층(530)이 있다. 실리콘 질화물의 층과 같은 반사 방지 코팅(ARC) 층(534)이 N형 다결정 실리콘 층(532) 상에 있다. 그러한 하나의 실시 예에서, 제4 박막 유전체 층(532)은 제2 박막 유전체 층(514)을 형성하기 위해 사용된 본질적으로 동일한 공정으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 기판(502)은 N형 단결정 실리콘 기판이다. 일 실시예에서, 얇은 제1 유전체 층(510), 얇은 제2 유전체 층(514) 및 얇은 제3 유전체 층(516)은 이산화규소를 포함한다. 그러나, 다른 실시예에서, 얇은 제1 유전체 층(510) 및 얇은 제2 유전체 층(514)은 이산화규소를 포함하는 반면, 얇은 제3 유전체 층(516)은 질화규소를 포함한다. 일 실시예에서, 절연 층(522)은 이산화규소를 포함한다.
도 4A,도 4B 및 도 5를 참조하면, 일 실시 예에서, 전도성 구조물들(420/422 또는 470/472 또는 518/520)의 제조는 금속 포일 또는 리본 층을 각기 대응하는 전도성 접촉자(449, 499 또는 599)에 부착하는 단계를 포함한다. 그러한 일 실시 예에서, 금속 포일 또는 리본은 약 5-100미크론 범위의 두께를 갖는 알루미늄(Al) 포일 또는 리본이다. 하나의 실시 예에서, Al 포일 또는 리본은 알루미늄 및 제2 원소, 예를 들면 구리, 망간, 실리콘, 마그네슘, 아연, 주석, 리튬 또는 이들의 조합으로 한정되는 것은 아니지만, 이들을 포함하는 알루미늄 합금 포일 또는 리본이다. 하나의 실시 예에서, Al 포일 또는 리본은 템퍼 등급(temper grade) 포일 또는 리본, 예를 들면 F 등급(제조된 상태), O 등급(완전 연질), H 등급(변형 경화된 것) 또는 T 등급(열처리된 것)이지만 이들로 한정되는 것은 아니다. 하나의 실시 예에서, 알루미늄 포일 또는 리본은 양극산화처리된 알루미늄 포일 또는 리본이다. 레이저 분해 및/또는 에칭과 같은 금속 호일 또는 리본이 연속적으로 패턴화될 수 있다.
도 6은 본원의 일 실시 예에 따른 태양 전지를 제조하는 방법에서의 다양한 작업을 나타내는 흐름도이다. 이 방법은 상술한 하나 이상의 태양 전지를 제조하기 위해 구현될 수 있다.
흐름도(600)의 작업(602)를 참조하면, 태양 전지 제조 방법은 다결정 실리콘 피처를 갖는 기판을 제공하는 단계를 포함한다. 작업(604)에서, 전도성 페이스트는 다결정 실리콘 피처 상에 은(Ag) 입자를 포함하는 페이스트를 인쇄하는 것과 같이 다결정 실리콘 피처 상에 직접 형성된다. 작업(606)에서, 전도성 페이스트는 약 700℃ 이상, 예를 들면 700℃ 내지 800℃와 같은 온도에서 소성되어 다결정 실리콘 피처를 위한 전도성 접촉자를 형성한다. 작업(608)에서, 전도성 페이스트를 소성 한 후에, 실리콘 질화물 또는 비정질 실리콘을 포함하는 층과 같은 반사 방지 코팅(ARC) 층이 다결정 실리콘 피처 및 전도성 접촉자 상에 형성된다. 작업(610)에서, 전도성 구조물이 ARC 층을 관통하는 개구부 내에 형성되어 전도성 접촉자를 전기적으로 접속시킨다.
상술한 하나 이상의 공정이 태양 전지를 제조하도록 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 상술된 공정들은 그 전체가 구현될 수 있거나 또는 상술된 하나 이상의 공정 중 일부가 태양 전지를 제조하도록 구현될 수 있다.
전술한 구현예들을 참조하여 구체적으로 특정 재료들이 기술되었지만, 일부 재료는 다른 재료로 용이하게 대체될 수 있으며, 다른 이러한 구현예들은 본 발명의 구현예들의 사상 및 범위 내에 있다. 예를 들어, 일 구현예에서, 실리콘 기판 대신에 III-V족 재료의 기판과 같은 상이한 재료의 기판이 사용될 수 있다. 또한, P+ 및 이어서 N+ 유형 도핑의 순서가 구체적으로 태양 전지의 배면 표면 상의 이미터 영역들에 대해 기술되는 경우, 고려되는 다른 실시 예들이 전도성 유형의 반대 순서, 즉 N+ 및 이어서 P+ 유형 도핑을 각각 포함한다는 것이 이해될 것이다. 다른 실시 예에서, N형 도핑된 기판 대신에 P형 도핑된 기판이 사용된다. 다른 구현예들에서, 전술한 방식들은 태양 전지 이외의 제조에 적용 가능할 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(LED)의 제조는 본원에 기술된 방식들로부터 이점을 가질 수 있다.
따라서 본원에서는 태양 전지의 다결정 실리콘 피처를 위한 전도성 접촉자 제조 방법 및 그에 따른 태양 전지를 개시했다.
특정 실시 예들이 전술되었지만, 특정 특징부에 대해 하나의 실시 예만이 기술된 경우에도, 이들 실시 예가 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 개시 내용에 제공된 특징부들의 예들은, 달리 언급되지 않는 한, 제한적이기보다는 예시적인 것으로 의도된다. 본원의 이익을 갖는 당업자에게 명백한 바와 같이, 상기 설명은 이러한 대안 예, 수정 예 및 균등물을 포함하고자 하는 것이다.
본원에서 다루어지는 문제들 중 임의의 것 또는 전부를 완화하는지 여부에 관계없이, 본 개시 내용의 범위는 본원에 (명시적으로 또는 암시적으로) 개시된 임의의 특징 또는 특징들의 조합, 또는 이들의 임의의 일반화를 포함한다. 따라서 본 출원(또는 이에 대해 우선권을 주장하는 출원)의 절차 진행 동안 임의의 이러한 특징들의 조합에 대해 새로운 청구항이 만들어질 수 있다. 특히, 첨부된 청구 범위와 관련하여, 종속 청구항으로부터의 특징들이 독립 청구항의 특징들과 조합될 수 있고, 각각의 독립 청구항으로부터의 특징들이 단지 첨부된 청구범위에 열거된 특정 조합이 아닌 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.

Claims (20)

  1. 태양 전지를 제조하는 방법으로서,
    다결정 실리콘 피처(feature)를 갖는 기판을 제공하는 단계;
    상기 다결정 실리콘 피처 상에 직접 전도성 페이스트를 형성하는 단계;
    약 700℃ 초과의 온도에서 전도성 페이스트를 소성하여 상기 다결정 실리콘 피처를 위한 전도성 접촉자를 형성하는 단계;
    상기 전도성 페이스트를 소성한 후, 상기 다결정 실리콘 피처 및 상기 전도성 접촉자 상에 반사 방지 코팅(ARC) 층을 형성하는 단계; 및
    상기 ARC 층을 관통하는 개구부 내에 전도성 구조물을 형성하고 상기 전도성 접촉자와 전기적으로 접촉시키는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전도성 페이스트를 형성하는 단계는 은(Ag) 입자를 포함하는 페이스트를 인쇄하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 ARC 층을 형성하는 단계는 실리콘 질화물 또는 비정질 실리콘 층을 포함하는 층을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제1항의 방법에 따라 제조된 태양 전지.
  5. 태양 전지로서,
    제1 및 제2 대향 수광 표면들을 갖는 기판;
    상기 제1 및 제2 수광 표면들 상의 터널 유전체 층;
    상기 제1 수광 표면 상의 상기 터널 유전체 층의 일부분 상에 있는 N형 다결정 실리콘 층;
    상기 제2 수광 표면 상의 상기 터널 유전체 층의 일부분 상에 있는 P형 다결정 실리콘 층;
    상기 N형 다결정 실리콘 층 및 상기 P형 다결정 실리콘 층 상에 있는 반사 방지 코팅(ARC) 층;
    상기 N형 다결정 실리콘 층에 전기적으로 결합된 제1 세트의 전도성 접촉 구조물들로서, 상기 제1 세트의 전도성 접촉 구조물들 각각은 상기 N형 다결정 실리콘 층 상의 전도성 접촉자 상의 전도성 구조물을 포함하고, 상기 전도성 구조물은 상기 N형 다결정 실리콘 층 상의 ARC 층 일부분의 개구부 내에 있고, 그리고 상기 전도성 접촉자는 상기 N형 다결정 실리콘 층과 상기 개구부 내의 상기 전도성 구조물 사이 및 상기 N형 다결정 실리콘 층과 상기 N형 다결정 실리콘 층 상의 ARC 층의 일부분 사이에 있는, 상기 제1 세트의 전도성 접촉 구조물들; 및
    상기 P형 다결정 실리콘 층에 전기적으로 결합된 제2 세트의 전도성 접촉 구조물들로서, 상기 제2 세트의 전도성 접촉 구조물들 각각은 상기 P형 다결정 실리콘 층 상의 전도성 접촉자 상의 전도성 구조물을 포함하고, 상기 전도성 구조물은 상기 P형 다결정 실리콘 층 상의 ARC 층 일부분의 개구부 내에 있고, 그리고 상기 전도성 접촉자는 상기 P형 다결정 실리콘 층과 상기 개구부 내의 상기 전도성 구조물 사이 및 상기 P형 다결정 실리콘 층과 상기 P형 다결정 실리콘 층 상의 ARC 층의 일부분 사이에 있는, 상기 제2 세트의 전도성 접촉 구조물들을 포함하는 태양 전지.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 및 제2 수광 표면 중 하나 또는 둘 모두는 텍스처화되는 태양 전지.
  7. 제5 항에 있어서, 상기 제1 세트의 전도성 접촉 구조물들 각각의 전도성 접촉자는 은(Ag)을 포함하고, 상기 제2 세트의 전도성 접촉 구조물들 각각의 전도성 접촉자는 은(Ag)을 포함하는 태양 전지.
  8. 제5항에 있어서, 상기 ARC 층은 실리콘 질화물을 포함하는 태양 전지.
  9. 제5항에 있어서, 상기 기판은 단결정 실리콘 기판이고, 상기 터널 유전체 층은 실리콘 산화물 층인 태양 전지.
  10. 태양 전지로서,
    수광 표면 및 배면 표면을 갖는 기판;
    상기 기판의 배면 표면 일부분 내 또는 위에 있는 복수의 교번하는 N형 및 P형 실리콘 이미터 영역들;
    상기 복수의 교번하는 N형 및 P형 실리콘 이미터 영역들 위에 있는 반사 방지 코팅(ARC) 층; 및
    상기 복수의 교번하는 N형 및 P형 실리콘 이미터 영역들에 전기적으로 결합된 복수의 전도성 접촉 구조물들로서, 상기 복수의 전도성 접촉 구조물들 각각은 상기 교번하는 N형 및 P형 실리콘 이미터 영역들 중 대응하는 영역 상의 전도성 접촉자 상의 전도성 구조물을 포함하고, 상기 전도성 구조물은 상기 ARC 층의 개구부 내에서 상기 ARC 층 위로 연장되고, 그리고 상기 전도성 접촉자는 상기 개구부 내의 전도성 구조물 아래에서 상기 ARC 층의 일부분 아래로 연장되는, 상기 복수의 전도성 접촉 구조물들을 포함하는 태양 전지.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전도성 접촉자는 은(Ag)을 포함하는 태양전지.
  12. 제10항에 있어서, 상기 ARC 층은 실리콘 질화물을 포함하는 태양 전지.
  13. 제10항에 있어서, 상기 기판은 단결정 실리콘 기판인 태양 전지.
  14. 제13항에 있어서, 상기 복수의 교번하는 N형 및 P형 실리콘 이미터 영역들은 상기 단결정 실리콘 기판의 배면 표면의 일부분에 있는 태양 전지.
  15. 제13항에 있어서, 상기 복수의 교번하는 N형 및 P형 이미터 영역들은 상기 단결정 실리콘 기판의 배면 표면 일부분 상의 유전체 층 상의 복수의 교번하는 N형 및 P형 다결정 실리콘 영역들인 태양 전지.
  16. 태양 전지로서,
    수광 표면 및 배면 표면을 갖는 기판;
    상기 기판의 배면 표면의 일부분 상의 제1 박막 유전체 층 상에 있는 제1 전도성 유형의 제1 다결정 실리콘 이미터 영역;
    제2 다결정 실리콘 이미터 영역의 일부분이 상기 제1 다결정 실리콘 이미터 영역의 일부분과 중첩되는 상기 기판 배면 표면의 트렌치 내 제2 박막 유전체 층 상의 제2, 상이한 전도성 유형의 상기 제2 다결정 실리콘 이미터 영역; 및
    상기 제1 다결정 실리콘 이미터 영역과 상기 제2 다결정 실리콘 이미터 영역 위의 반사 방지 코팅(ARC) 층; 및
    상기 제1 다결정 실리콘 이미터 영역 및 상기 제2 다결정 실리콘 영역에 전기적으로 결합된 전도성 접촉 구조물들로서, 전도성 접촉 구조물들 각각은 상기 제1 다결정 실리콘 이미터 영역 및 상기 제2 다결정 실리콘 이미터 영역 중 대응하는 영역 상의 전도성 접촉자 상의 전도성 구조물을 포함하고, 상기 전도성 구조물은 상기 ARC 층의 개구부 내에서 상기 ARC 층 위로 연장되고, 그리고 상기 전도성 접촉자는 상기 개구부 내의 전도성 구조물 아래에서 상기 ARC 층의 일부분 아래로 연장되는, 전도성 접촉 구조물들을 포함하는 태양 전지.
  17. 제16항에 있어서, 상기 전도성 접촉자는 은(Ag)을 포함하는 태양전지.
  18. 제16항에 있어서, 상기 ARC 층은 실리콘 질화물을 포함하는 태양 전지.
  19. 제16항에 있어서, 상기 기판은 단결정 실리콘 기판인 태양 전지.
  20. 제16항에 있어서, 상기 제1 전도성 유형은 P형이고, 상기 제2 전도성 유형은 N형인 태양 전지.
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